Tema 1. El Agua PDF

# Tema 1. El Agua **• EL AGUA:** componente más abundante en seres vivos (70%) - fluido esencial: células y los compartimentos de estas. - medio ideal reacciones enzimáticas + transferencia energía química. - medio transporte intracelular & extracelular, nutrientes, productos desecho, compuestos tó...

# Tema 1. El Agua **• EL AGUA:** componente más abundante en seres vivos (70%) - fluido esencial: células y los compartimentos de estas. - medio ideal reacciones enzimáticas + transferencia energía química. - medio transporte intracelular & extracelular, nutrientes, productos desecho, compuestos tóxicos. - confiere forma a células que carecen altura rigida (pared) - función termo-reguladora: adaptadas a propiedades físicoquímicas del agua. ## 1.1 PROPIEDADES 1. Puntos fusión y ebullición: calor más mayo que liquidos. 2. Calor específico elevado: calor necesario para agua labor termoregulador 3. Calor vaporización elevado: calor necesario para agua cambiar de estado líquido a gaseoso. Implica energía extra. 4. Tensión superficial elevada: hace que el agua pueda subir más que el nivel (guitiere). 5. Constante dieléctrica elevada: por interacciones ion-ion no muchos líquidos. Relacionada con fuerzas electroestáticas no todos líquidos pueden transmitir electricidad. 6. Grado de ionización bajo: 7. Disolvente de biomoléculas polares: 8. Presión osmótica: ## 1.2. ESTRUCTURA MOLECULAR a) Geometría NO lineal: electrones en disposición tetrahedro. b) Molécula polar: debida a electronegatividad. - mayor electronegatividad O: atrae electrones hacia sí, densidad carga negativa. c) Capacidad formar enlaces H: de tipo electro estático. - moléculas de agua establecen enlaces de H con otras moléculas agua próximas. - Cohesión interna elevada: tension superficial. - Agua liquida: red dinámica, estructura no estática, calor especifico elevado, calor vaporización elevado, tensió superficial elevada. - Hielo: estructura rígida, estática temp baja hace que moléculas sean lentas (estática), más estable que agua liquida (no red dinámica), se expande. ## 1.3 INTERACCIONES DÉBILES DE DISOLUCIONES ACUOSAS: valores bajos energía de enlace < covalente **¿DÓNDE?** a) Interacciones INTERmoleculares + INTRAmoleculares: macromoléculas, mismo tipo moléculas, dentro de la propia molécula. b) Fundamentales para estructura + función de bimooléculas: - Plegamiento macromoléculas (estructura 3D): proteinas, ácidos nucleicos. - Interacciones moleculares dinámicas: enzima-sustrato, ligando - receptor, hormonas. ## 1.3.1 INTERACCIONES IONICAS - establecen entre moléculas con carga. - Atractivas o repulsivas: - pueden establecerse en: - CATIONES: pequeños - ANIONES: - Macromoléculas: proteínas, ac nucleicos (dentro): interacciones iónicas entre g. amino y carboxito dentro de proteina. - Ley de Coulomb: - Fuerza entre carga: F=k 9192/r2. F= 1 9192 / 4πεr2 - Fuerza depende de: - magnitud cargas - distancia - polaridad entorno - Características del medio. - por ejemplo componentes que modifican polaridad entorno. ## 1.3.2 ENLACES DE HIDROGENO - Enlace H: entre un átomo electronegativo O, N de grupo polar y un átomo de H unido a un átomo electronegativo de otros. Polar. - G. DADOR: cede electrones para realizar enlace. - G. ACEPTOR: recibe y altrae los electrones del átomo del componente correspondiente - Grupo dador / Grupo aceptor: - Hidroxilo - Carbonilo - Carbonilo - Amida - La fuerza del enlace H depende: - distancia - orientación de molécula al formarenlace. - lineal: mayor fuerza - ángulo: menor fuerza ## 1.3.2 INTERACCIONES ENTRE DIPOLOS - Distribución de cargas asimétrica: depende de: - distancia - orientación - Atracción electrostática: se produce cuando un dipolo carga positiva en una de sus regiones contacta con dipolo con región negativa - Tipos dipolo: - Dipolo permanente: cuando encontramos electronegatividad distinta notable entre los átomos de moléculas. Ej. agua. - Dipolo inducido: provocado cuando, en una molécula, la diferencia de electronegatividad entre los átomos no esta pronunciada (cuando movimiento de nubes electrónicas y entra en contacto con un dipolo permanente, causa desplazamiento de cargas de forma asimétrica. - Tipos interacciones: fuerzas van der waal - Dipolo permanente - dipolo permanente: más fuertes, interacciones atractivas y repulsivas entre dipolos permanentes o introducidos. - Dipolo permanente - dipolo inducido: instantáneas - Dipolo inducido - dipolo inducido: fuerzas de london. - Interacciones múltiples: efecto importante en moléculas grandes. ## 1.4. EL AGUA COMO DISOLVENTE - Para estabilidad de solución. ## 1.4.1 MOLECULAS HIDROSOLUBLES: hidrofílicas - Compuestos iónicos (electrolitos): se disuelven en esfera de solvatación. - Moléculas polares no cargadas: alcoholes, aminas, etc. de bajo PM, se disuelven en enlaces H, interacciones dipolo-dipolo ## 1.5.2. MOLECULAS HIDROFÓBICAS: NO polares - Gases apolares (O2, CO2, N2): se transportan en proteínas transportadoras (menor contacto posible con agua). - Compuestos lipídicos: se transportan en formación de clatratos: gracias a efecto hidrofóbico, hacen que interaccione entre sí para "huir" / tener mínimo contacto con agua. - Clatratos: moléculas de agua perfectamente ordenadas y en el seno encontramos moléculas insolubles en agua rodeadas por las moléculas de agua. - Menos superficie en contacto con agua ## 1.5.3. COMPUESTOS AFIPATICOS - parte hidrofóbica, parte hidrofílica: cuando entran en contacto con agua -> MICELA. ## 1.6 PRESIÓN OSMÓTICA - Osmosis: paso espontáneo de moléculas de solvente a través de membrana semipermeable que separa 2 disoluciones con diferente concentración de soluto. - Presión osmótica: presión que se debe aplicar a solución para detener flujo neto de disolvente a través de membrana semipermeable. - Isotónico - Hipotónico - Hipertónico - RADIOS VAN DER WAALS: predomino fuerzas de repulsión (nubes electrónicas se solapan), van der waals radio. - Atracción entre 2 átomos disminuye al aumentar distancia, atracción máxima.